工業用刃物の種類や選定のポイントをプロに学べる

工業用刃物なび

工業用刃物の取り扱いをする上で
知っておきたい技術コラム

工業用刃物の商社・
特注メーカーが手掛ける
刃物選定のための技術コラム集

刃物によく使用される材質について

現在ご使用になられている工業用刃物の素材をご存じでしょうか。また、どんな素材があるかご存じでしょうか?

刃物に適切な素材を選定することは「切れ」や「刃持ち」に大きく影響する要素の一つです。

読むと改善のヒントになるかもしれません。今さら聞きづらい基本的なことを中心にお伝えします。

刃物用材質の分類は?

刃物に使われている材質は、鋼材の中では「特殊鋼」に分類されます。特殊鋼とは、用途に合わせて鉄にいろいろなものを加えた合金のことです。

特殊鋼もいくつかに分類されますが、その中でも「工具鋼」、「ステンレス鋼」について紹介していきます。また「超硬合金」もよく使用されます。

 

①:工具鋼

「炭素鋼(SK)」「合金工具鋼(SKS・SKD)」「高速度工具鋼(SKH)」などに分類され、熱処理を行うことで硬くさせ、耐摩耗をよくして使用します。工業用刃物ではもっとも多いものになります。

材質 通称 硬度 特徴 用途例
SK HRC56~60 鉄にC(炭素)を加えた金属。C量が多いほど硬度をあげらる。刃物用鋼材の中では比較的安価。再研磨をせずに使用することも多い。 ドクターブレード、薄板形状刃
SKS HRC58~60 SKに少しレアメタルを加えた金属。SKSはSKと比べると耐摩耗性があがる。高温等条件によっては差がでる可能性がある。 ドクターブレード、薄板形状刃
SKD ダイス鋼 HRC58~60 SKに少しレアメタルを加えた金属。耐摩耗性が高い材質。鋭利な刃物より鈍角な刃物で効果を発揮する。 スリッター下刃リサイクル用刃物パンチ
SKH ハイス  HRC62~64 C量の多いSKにレアメタルを加えた金属。タングステン(W)系とモリブデン(Mo)系に分かれる。硬度・耐摩耗性ともに優れている。 スリッター上刃カッター平刃ターニングナイフ断裁包丁

※ 用途例をクリックすると商品事例がご覧になれます。

②:ステンレス鋼

鉄にクロム(Cr)等を加えて、耐食性(さびにくさ)を高めた金属です。工業用刃物にはCを含んだSUS400番系が使用されます。ステンレスの中で大きく3種類に分類されます。以下は分類の代表的な素材について紹介します。

材質 通称 硬度 特徴 用途例
SUS440C サス、ステンレス HRC54~58 SUSの中では最も硬度が高い素材の一つです。SUSの刃物は一般的に使用されます。 丸刃、カッター平刃、食品用刃物、衛生用品用刃物
SUS420 HRC52~54 SUSの中では硬度が高く、刃物としても使用できます。 薄板刃物、ドクターブレード
SUS304 サス、ステンレス HRC45~48 最も耐食性が高い。磁性が弱く、研磨加工には不向き。熱処理ができず、硬度も低いため刃物には不向き。 機械用部品、刃物のロー付母材

 

③:超硬合金

タングステン(W)をいうレアメタルを主成分にコバルト(Co)等を加えた素材です。

こちらについては、別のコラムで詳しく書いてますので、ご参照ください。

超硬合金について詳しくはこちら>>> 超硬刃物の素材選定のポイント

 

刃物素材の選定のポイント

わが社が多種多様な刃物用素材の何を見て選定しているか?

選定するにあたっては、「切断条件」「刃物形状」「寿命」「価格」等のバランスを考慮します。

切断条件

素材を選定するにあたり、最も重要なのは「切断条件」です。例えば、使用方法で衝撃が大きいところは、硬度が非常に高いものはなかなか使用できません。

硬度が高いと耐摩耗性は良いのですが、欠けやすいためです。

刃物形状

鋭利な刃先を必要としているのか?比較的鈍角なものなのか?など刃先形状も重要な要素です。刃物の形状によっては、流通している適材がない場合もあります。

寿命

現状のものを長寿命化したい等の改善する際は硬度を上げていくのが一般的です。ただ、素材変更がいいのか、形状変更で対応可能か、コーティング等が妥当かなど

切断条件や刃物形状、価格等を踏まえて選定していきます。

価格

形状や流通量にもよりますが、一般的に素材による価格は以下のような順番で高価になります。

SK<SKS<SKD<SKH<超硬

 

素材の選定は、やはりバランスが大切だと考えています。すべてを「安価」「長寿命」「割れにくい」「さびにくい」などすべてを兼ね備えた素材はありません。

ご使用の条件、品質をクリアした上で費用対効果を高めるために、ご使用の方々と一緒に研究していきます。

また、刃物単体が長寿命化しても周辺部品が短命化したり故障の原因になってもいけません。したがって、材質選定でもっとも大事なことは

刃物単体で考えず、上下刃セットで考えたり、周辺部品や切断条件含めトータル的に考えることだと思います。

 

下記では、刃物素材を再検討した改善事例をご紹介しています。詳しくは下記をご覧ください。

□ カッター刃の刃先素材変更による長寿命化 >>>詳しくはこちら

□ リサイクル用品向け粉砕刃の材質・硬度調整で長寿命化 >>>詳しくはこちら

 

紹介している以外でも多数実績あります。現状をもっとよくされたい、欠けが発生するなど気になる方はお気軽にご連絡ください。

 

お問合せ・ご相談・サンプル申しこみはこちら

新着技術コラム

平刃各部の名称の紹介(紙加工・不織布加工・フィルム加工)

  刃物の基礎知識~カッター平刃編~  紙加工・不織布加工・フィルム加工業者の皆様にはおなじみのカッター刃。ラインと垂直方向に加工物を切断する際によく使用される刃物です。非常に幅広いカテゴリーになるため、ここでは平刃でよく使われる図面用語などを中心にご紹介させていただきます。打合せではよく耳にする言葉、「それって何?」とは今更聞きづらいこともあると思います。当社が使用している言葉(違...

スリッター刃各部の名称の紹介(紙加工・不織布加工・フィルム加工)

  刃物の基礎知識~スリッター編~  紙加工・不織布加工・フィルム加工業者の皆様にはおなじみのスリッター刃。ライン方向に加工物を切断する際使用するには最もポピュラーな刃物ではないでしょうか。打合せではよく耳にする言葉、「それって何?」とは今更聞きづらいこともあると思います。ここでは当社が使用している言葉(違う呼び名もあるかもしれません)を主にご紹介します。また、配置換えや新入社員で初...

刃物によく使用される材質について

現在ご使用になられている工業用刃物の素材をご存じでしょうか。また、どんな素材があるかご存じでしょうか? 刃物に適切な素材を選定することは「切れ」や「刃持ち」に大きく影響する要素の一つです。 読むと改善のヒントになるかもしれません。今さら聞きづらい基本的なことを中心にお伝えします。 刃物用材質の分類は? 刃物に使われている材質は、鋼材の中では「特殊鋼」に分類されます。特殊鋼とは、用途...

包装用フィルム用打ち抜き刃選定のポイント(フィルム加工)

主製品としてフィルム加工をされている方はもちろん、包装用としてフィルム加工をされている方も「穴をあける」工程はよくあるのではないでしょうか? 今回はそのフィルムに対する穴あけ加工用の打ち抜き刃についてご紹介いたします。   打ち抜き刃の種類と特徴 切断物・打ち抜き形状 特徴 注意点 ①パンチ・ダイ 1枚ずつの加工、 小型の単純形状が得...

研磨加工設備のご紹介

再研磨とは 工業用刃物を使用するとだんだんと磨耗していきます。再研磨加工は磨耗した刃先を研磨することで、切れ味を回復させることです。 厳密には再研磨加工を行っても、100%新品と同じ状態に戻すことはできません。当社を含めた研磨加工会社は様々な工夫でできるだけ切れ味を回復する努力をしております。 刃先を加工ができるため、既存の刃物を利用し、切断条件にあった刃先形状にすることで手軽に...

超硬刃物の素材選定のポイント(紙・不織布・フィルム製造)

超硬ってよく聞くけど、実際どんなものなの?そんな人はぜひ読んでみてください。 読むと改善のヒントになるかもしれません。誰も教えてくれない素材選定のポイントまでお教えします。 超硬とは? 刃物に使われている超硬とは、WC(炭化タングステン)を Fe、Co、Niなどの鉄系金属で焼結したものを超硬合金と呼んでいます。もう少し簡単に言うと・・・タングステン(W)というレアメタルをコバルト(Co)...

スリッター刃による切断のポイント(紙加工・不織布加工・フィルム加工)

  刃物屋から見るスリッター刃を使用した切断のポイントを解説!  紙加工・不織布加工・フィルム加工業者の皆様にはおなじみのスリッター刃。ライン方向に加工物を切断する際使用するには最もポピュラーな刃物ではないでしょうか。実際にご使用いただいている現場の技術者の皆様の方が当然ご使用方法はよくご存じなのは承知の上で、刃物屋からみるポイントをご紹介したいと思います。いつもとは違った角度から、...

フィルム加工における切断のポイント

  フィルムがうまく切れない原因 フィルム加工における切断方法といっても様々な方法があります。 使用刃物も多岐にわたります。スリッター上下刃(丸刃)、レザー刃、カッター平刃、パンチなどです。 どの方法においても共通して言えることは「フィルムの変形を如何に減らすか」ということです。フィルム加工に携わっている皆様には当たり前のことかもしれませんが、これが本当に難し...

フィルム用平刃の研磨修理について

フィルム用カットの種類と刃物の特徴 包装用フィルムやラベル、高機能フィルムを切断する場合の平刃についてお話いたします。製袋用刃物と呼ばれてることもあります。 フィルム切断用平刃は、はさみ式(移動刃・固定刃)で切断する場合、シャフトに取り付け回転式で切断する場合があります。回転式の中でも片方を固定する場合と両方回転する場合に分かれます。生産量やラインにおける切断工程の位置によって使い分けられ...

フィルム用レザーカット刃について

フィルム用カットの種類 包装用フィルムやラベル、高機能フィルムを切断する場合どのようなものをお使いでしょうか?大きく分けて下のような切断方法があります。 ライン方向:スリッター上下刃(丸刃)をすり合わせて切断、レザー刃を使用した空中カット ラインと垂直方向:平刃によるはさみ式切断もしくはロータリ切断、鋸刃による押切 その他:パンチ、ダイを使用した打ち抜き 今回はその中でも...